1617166789201504
豪爽汽车资讯网 - 豪爽汽车资讯网讲述有关汽车资讯,最新汽车资讯,新能源汽车等更多汽车相关资讯

[观察植物的日记]_预开关技术减少变流器开关损耗 提升电动汽车续航里程

(图源:Pre-Switch官网)

汽车新技术资讯 在电池大小不变的情况下,如果你的电动汽车能将续航里程增加10%,你会怎么想?当然,你会很高兴,这也是所有电动汽车制造商的期望。续航里程是电动汽车行业最重要的参数之一,制造商总是通过加大电池容量,来提高续航里程,但这会导致电池过重,更重要的是,会提高制造成本。有效解决电动汽车动力系统效率低的问题,才是更好的方案。据外媒报道,电力电子初创企业Pre-Switch的首席执行官Bruce Renouard表示,该公司开发的新技术,可以明显提高电源变流器的效率,这是电动汽车动力总成的关键部件。

大多数变流器都存在开关损耗问题。在变流器中,为了将电流从直流转换到交流,需要频繁使用晶体管开关,在这一过程中,会产生不必要的废热,导致能量损失,减少电机驱动力。有一种解决开关损耗的方法,叫做软开关。与逆变器硬开关相比,软开关使用辅助电路控制开关定时,可以减少功率损失。然而,软开关技术一般只能在有限的功率范围内工作,很难应用于电动汽车。

Renouard的公司通过研究软开关技术,并在此基础上重新进行设计,提出新的预开关解决方案。预开关技术采用辅助电路和人工智能算法,可以适应多种输入方式,同时减少开关损耗。预开关解决方案在目前的变流器基础上增加组件,包括若干无源组件、一个有源开关,以及预伸缩集成电路(Pre-Flex IC.)。该集成电路包含预开关的AI算法,这些算法通过现场可编程门阵列(FPGA)来实现。集成电路监控变流器信息,并利用相关信息来控制开关定时。

关闭开关时,开关从低电压和高电流变为无电流和高电压;打开开关时,情况就会相反。在硬开关中,电压和电流波形一升一降,总会出现短暂的重叠,而造成开关损耗的就是重叠现象。预开关技术利用人工智能算法,补偿电压和电流转换,从而消除重叠,减少开关损耗。预开关解决方案以这种方式调整辅助谐振开关定时,可以减少高达95%的开关损耗。

采用预开关技术,可以大幅降低开关损耗,使变流器在更高的开关频率下工作。使用硬开关时,切换频率越高,由切换损耗带来的电能损失就越大。预开关变流器不存在这一顾虑,根据开关型号的不同,变流器运行速度可提高5-20倍。变流器开关速度加快,主要有两个优点。首先,可以缩减直流侧电容尺寸,节约空间和重量、降低成本。第二,可以输出更纯粹的交流电。开关越快,输出波就越接近纯正弦波,不必再使用巨大的输出过滤器。

去年,Pre-Switch公司与一家汽车制造商就其电动汽车项目达成协议,这一努力开始取得成效。今年夏天,该制造商将在一款电动汽车上测试预开关技术,以验证其性能。虽然Pre-Switch已在实验室经过数周的可靠性测试,但这是首次对该项技术进行电动车现场试验。Renouard相信,现场试验一定会取得成功。届时,该制造商将在其电动汽车上应用预开关技术,甚至可能启动投资。但是,目前尚不清楚具体是哪家汽车制造商。

Renouard认为,预开关技术是变流器技术领域的一大进步,有望提高电动汽车的效率和行驶里程。他表示,“软开关一直被视为电力电子行业的圣杯。但是,因为无法控制它,到了90年代末,人们已经放弃了这种技术。我们复兴并赋予其新的生命,给大家带来惊喜。”





巧虎数学欢乐城,识记生字的方法,李悦嘉,baronet